扬声器的主要技术特性及其应用

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扬声器和传声器原理与应用pdf

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扬声器和传声器原理与应用pdf一、引言扬声器和传声器是音频设备中的两个重要组成部分,分别用于将电信号转化为声音和将声音信号转化为电信号。

本文将详细介绍扬声器和传声器的工作原理,并探讨它们在现实生活中的应用。

二、扬声器原理扬声器,也称为喇叭,是一种将电信号转化为声音的电子元件。

它的工作原理基于电磁感应和压电效应。

1. 电磁感应:扬声器的线圈中通入音频电流,产生变化的磁场。

这个磁场与扬声器的另一侧的永久磁铁相互作用,推动音圈,带动振膜产生振动。

2. 压电效应:扬声器振膜的振动导致晶体(通常为锆钛酸铅或钛酸钡)产生相应的压力,从而产生声音。

这个过程是可逆的,当施加压力时,晶体会产生电荷,而电流通过时会产生压力。

三、传声器原理传声器是将声音信号转化为电信号的设备。

它基于声学效应和电荷耦合机制工作。

1. 声学效应:传声器内部有一个微型振膜,当周围环境中的声音振动该振膜时,振膜会改变其与另一侧永久磁铁之间的距离。

这个距离的变化会导致振膜上的电荷量发生变化,从而产生电信号。

2. 电荷耦合机制:传声器的振膜将声音产生的电荷传输到一个电荷耦合元件(CCD)传感器上。

CCD是一种能够将电荷转换为数字信号的设备,然后通过放大器和滤波器处理这些数字信号,得到可听的音频信号。

四、应用1. 音响系统:扬声器在音响系统中起着关键作用,将音频电流转化为可听的音频信号。

无论是家庭音响还是专业音响,扬声器都是不可或缺的一部分。

2. 麦克风:传声器在麦克风中起着关键作用,可以将声音信号转化为电信号。

麦克风广泛应用于电话、会议系统、游戏设备等场景,能够捕捉并传递我们的声音。

3. 医学领域:在医学领域,传声器和传声器也被广泛应用于语音识别、脑电图和心电图设备中。

这些设备需要精确地捕捉到微弱的生物电信号。

4. 无线通信:在无线通信领域,传声器被用于录音设备,而扬声器则用于传输语音信号,使得双方即使相隔甚远也能进行交流。

5. 虚拟现实和增强现实:随着虚拟现实和增强现实技术的发展,扬声器和传声器也发挥着越来越重要的作用。

关于扬声器的介绍

关于扬声器的介绍

关于扬声器的介绍扬声器是一种将电能转换为声能的设备,一般用于放大声音。

也叫喇叭、音箱等,广泛应用于音响设备、电视机、电脑等电子产品中。

扬声器的原理是利用震动发声。

当电流通过扬声器的线圈时,会在磁场中产生力,使线圈受到推动,从而使连接线圈的振膜移动起来。

当振膜振动时,空气分子也会跟随振动,产生声波。

扬声器的声音大小和频率可以通过调整电流的大小和频率来控制。

根据工作原理的不同,扬声器可以分为动圈式扬声器、震膜式扬声器和电声换能器等几种类型。

动圈式扬声器是最常见的一种扬声器,其特点是声音量大、频率响应范围广。

它由振膜、磁体和线圈构成。

振膜连接到线圈上,线圈则放置在磁体中。

当通过线圈的电流变化时,线圈在磁场中的受力会使振膜产生振动,从而发出声音。

震膜式扬声器是使用震膜来产生声音的一种扬声器。

它将声音的振动直接传递到带动相关部件的振膜上,通过振膜的振动来产生声音。

震膜式扬声器一般具有较高的精度和音质,适用于高保真音频系统。

电声换能器是一种特殊的扬声器,它通过电磁或电声原理将声音变为电流或电压。

电声换能器广泛应用于声纹识别、语音识别等领域。

除了根据工作原理分类,扬声器还可以根据形状和应用领域进行分类。

按形状来说,扬声器有分为圆形、方形、长方形等;按应用领域来说,扬声器分为低音炮、中音扬声器、高音扬声器等。

扬声器还有一些常用的参数,包括阻抗、灵敏度、频率响应等。

阻抗是指扬声器对电流的阻碍或阻抗程度,单位为欧姆。

灵敏度是指扬声器在输入相同功率时所产生的声音级别,单位为分贝。

频率响应是指扬声器能够产生的频率范围,一般以赫兹为单位。

在选购扬声器时,一般需要考虑音质、功率、品牌、价格等因素。

音质是最重要的考虑因素,要选择符合自己需求的音质;功率决定了扬声器的音量大小;品牌和价格则可以根据个人喜好和经济实力进行选择。

总之,扬声器是一种将电能转换为声能的设备,通过振动发声。

根据工作原理的不同,扬声器可以分为动圈式扬声器、震膜式扬声器和电声换能器等几种类型。

扬声器技术指标

扬声器技术指标

扬声器技术指标一、扬声器将电能转化为声能,并将它辐射到空气中的一种电声换能器件。

电影、电视、广播以及各种需要扬声的场合都需要使用扬声器。

扬声器的主要性能指标有:灵敏度、频率响应、额定功率、额定阻抗、指向性以及失真等。

灵敏度:指给音箱输入端输入1W/1KHZ正弦信号时,在距离音箱喇叭面垂直中轴前方一米的地方所测得的声压级,灵敏度的单位是分贝(dB)额定功率:AES和RMS标准扬声器频率响应,在恒定电压作用下,在参考轴上距参考点一定距离处,扬声器所辐射的声压级随频率变化的特性。

频率响应一般是记录在以对数频率刻度为横坐标的图上,即频率响应曲线。

扬声器额定阻抗,在扬声器上标称的阻抗值。

在这个阻抗上,扬声器可以获得最大的功率。

电动纸盒扬声器的额定阻抗规定为在阻抗曲线上由低频到高频第一个共振峰后的最小值。

此时的阻抗接近一个纯电阻。

通常有4、8、16欧扬声器瞬态失真,由于扬声器的瞬态特性不好引起的一种失真。

扬声器在实际使用时,重放的节目,如语言和音乐等都是瞬态声,即信号的振幅随时间而快速地变化着,而扬声器的振动系统具有惯性,常使其振动跟不上快速变化着的电信号,这样造成的失真现象就是一种瞬态失真。

一般而言,所谓扬声器的瞬态失真小,也就是说瞬态特性好。

二、扬声器的种类电动扬声器,又称动圈扬声器,是应用电动原理的电声器件。

根据佛来明左手法则,在输入电流与磁场内磁束相交平面的垂直方向产生交变运动,带动纸盆振动,把声能辐射到空气中去。

纸盆扬声器,电动扬声器的典型结构之一。

它是由振动系统、磁路系统和辅助系统三部分组成的。

振动系统包括锥形纸盆、音圈和定心支片等;磁路系统包括永磁磁体、导磁板和场心柱等;辅助系统包括盆架、接线板、压边和防尘盖等。

橡皮折环扬声器,是在纸盆扬声器的基础上发展起来的。

它的折环是用橡皮制成的,目前也有用其他材料的。

采用这种材料的折环,振动系统具有高顺性的特点,故又称为高顺性扬声器。

它的共振频率较一般扬声器要低得多。

扬声器系统主要技术特性方式

扬声器系统主要技术特性方式

扬声器系统主要技术特性方式扬声器系统主要技术特性方式扬声器实际上是一种把可范围内的音频电功率信号通过换能器(扬声器单元),把它转变为具有足够声压级的可听声音。

为能正确选择好扬声器,必须首先了解声音信号的属性,然后要求扬声器能“原汁原味”地把音频电信号还原成逼真自然的声音。

下面是店铺为大家分享扬声器系统主要技术特性方式,欢迎大家阅读浏览。

扬声器系统主要技术特性的应用扬声器系统有许多与音色效果和使用场合直接有关的技术特性,为了用好用活这些技术特性,用户必须对它们有所了解。

二路(二分频)和三路(三分频)扬声器系统音频信号的频谱范围很宽,把20Hz-20kHz的信号要用一种扬声器单元是无法满足整段频响的;一般的12寸以上大口径扬声器单元,低音特性很好,失真不大,但超过1.5kHz的信号,它的表现就很差了;1-2寸的高音扬声器单元(高音压缩驱动器)重放3kHz以上的信号性能很好,但无法重放中音和低音信号。

于是就有了由各种频响特性单元组成的扬声器系统,由低音(含中低音)和高音(含中高音)两种单元组成的称为二路扬声器系统,由低音、中音和高音三种单元组成的称为三路系统。

二路扬声器系统结构简单,造价相对较低,为了解决缺少这段中音频率,于是有些厂家用了一种折衰的方法,即在分频网络上把低音单元的频响特性向上移动,把高音单元拭目以待频率特性向下移动。

另外一个问题是,分频交叉点频率只能设定在500Hz-2kHz之间,而此区域正是人声和乐声频谱的重要部分。

因此在听觉上人留下“空洞”感和听到的失真。

亦因为如此,三路扬声器对喇叭单元的要求相对较高,假若单元的性能不佳,整个扬声器系统的声音就不够平滑,或有严重的相位失真。

三路扬声器系统各单元的特性可不作折衷,充分发挥它们各自的长处,两个分频交叉点可选在中音人声和乐声频谱重要部份上、下边缘处,对音质没有任何影响,故三路扬声器系统减小了声音的失真,提高了声音的清晰度,改善了低高和高音间交叉频段的性能,增加了扬声器系统的功率处理能力,因此是文艺演出、音乐厅和歌剧院扩声系统的最佳选择。

扬声器简介

扬声器简介

扬声器简介扬声器又称“喇叭”。

是一种十分常用的电声换能器件,在发声的电子电气设备中都能见到它。

扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件,扬声器的性能优劣对音质的影响很大。

扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件,而对于音响效果而言,它又是一个最重要的部件。

扬声器的种类繁多,而且价格相差很大。

音频电能通过电磁,压电或静电效应,使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。

扬声器的种类(1)低频扬声器对于各种不同的音箱,对低频扬声器的品质因素——Q0值的要求是不同。

对闭箱和倒相箱来说,Q0值一般在0.3~0.6之间最好。

一般来说,低频扬声器的口径、磁体和音圈直径越大,低频重放性能、瞬态特性就越好,灵敏度也就越高。

低音单元的结构形式多为锥盆式,有少量的为平板式。

低音单元的振膜种类繁多,有铝合金振膜、铝镁合金振膜、陶瓷振膜、碳纤维振膜、防弹布振膜、玻璃纤维振膜、丙烯振膜、纸振膜等等。

采用铝合金振膜、玻璃纤维振膜的低音单元一般口径比较小,承受功率比较大,而采用强化纸盆、玻璃纤维振膜的低音单元重播音乐时的音色较准确,整体平衡度不错。

(2)中频扬声器一般来说,中频扬声器只要频率响应曲线平坦,有效频响范围大于它在系统中担负的放声频带的宽度,阻抗与灵敏度和低频单元一致即可。

有时中音的功率容量不够,也可选择灵敏度较高,而阻抗高于低音单元的中音,从而减少中音单元的实际输入功率。

中音单元一般有锥盆和球顶两种。

只不过它的尺寸和承受功率都比高音单元大而适合于播放中音频而已。

中音单元的振膜以纸盆和绢膜等软性物质为主,偶尔也有少量的合金球顶振膜。

(3)高频扬声器高音单元顾名思义是为了回放高频声音的扬声器单元。

其结构形式主要有号解式、锥盆式、球顶式和铝带式等几大类。

扬声器的主要性能指标1、额定功率扬声器的功率有标称功率和最大功率之分。

标称功率称额定功率、不失真功率。

它是指扬声器在额定不失真范围内容许的最大输入功率,在扬声器的商标、技术说明书上标注的功率即为该功率值。

扬声器应用的原理

扬声器应用的原理

扬声器应用的原理1. 简介在现代科技中,扬声器是一种非常常见的设备,它广泛应用于各种电子产品中,如手机、电视、音响等。

扬声器的作用是将电信号转化为声音信号,并输出到空气中。

本文将介绍扬声器的工作原理和应用。

2. 基本原理扬声器的工作原理基于电磁感应和振动原理。

其基本组成包括振膜、磁场、线圈和磁铁。

2.1 振膜振膜是扬声器中的重要组件,通常由柔软的材料制成,如塑料或纸。

当振膜受到电流通过线圈产生的力作用时,会产生振动。

这种振动会使空气分子振动,从而产生声音。

2.2 磁场扬声器中的磁场通常通过一块永磁体(磁铁)产生。

磁铁的作用是创建一个恒定的磁场,用于与振膜上的线圈相互作用。

2.3 线圈线圈是扬声器的另一个重要组件,通常由铜线制成。

线圈固定在振膜上,并通过连接电路与电源相连。

当电流通过线圈时,线圈会受到磁场的作用,从而产生力,使振膜振动。

3. 工作过程扬声器的工作过程通常可以分为四个步骤:电流输入、磁场作用、振膜振动和声音输出。

3.1 电流输入当电流输入到扬声器的线圈时,线圈会受到磁场的作用。

3.2 磁场作用电流通过线圈时会产生磁场,这个磁场与磁铁上的磁场相互作用,产生力使振膜振动。

3.3 振膜振动当振膜受到力的作用时,会产生振动。

振膜的振动会使周围的空气分子振动,并产生声音。

3.4 声音输出通过扬声器的输出端口,声音信号以声波的形式输出到外部环境中。

4. 扬声器的应用扬声器的应用非常广泛,以下是一些常见的应用场景:• 4.1 移动设备:扬声器广泛应用于智能手机、平板电脑和笔记本电脑中,用于播放音乐、视频和电话通话等。

• 4.2 家庭娱乐系统:扬声器广泛应用于电视、音响和家庭影院系统中,用于提供更好的音质和观影体验。

• 4.3 汽车音响:扬声器被安装在汽车音响系统中,用于播放音乐和接收车载通话。

• 4.4 广播系统:扬声器广泛应用于公共场所的广播系统中,如学校、商场和体育场等,用于传播信息和播放背景音乐。

扬声器工作原理和主要特性参数

扬声器工作原理和主要特性参数

电动式揚聲器基本知识一.电动式扬声器的分类扬声器因其驱动原理不同可分为静电式、压电式、电动式。

电动式扬声器以用途、振膜形状、磁路结构、组合方式、使用频段等不同方式有不同的分类:以使用用途分为:箱用、车用和单置(电视机用和农村广播等)杨声器。

以振膜形状分为:锥盆式、球顶式、平板式和带式扬声器。

以磁路结构分为:外磁式、内磁式、双磁式。

以组合方式分为:单体、号筒式和同轴杨声器。

以使用频段分为:低音、中音、高音和全频扬声器。

二.电动式扬声器的组成电动式扬声器是由磁路系统、支撑系统、悬置系统和振动系统组成。

四个系统分别包含不同的零件:磁路系统:由磁铁(有铁氧体、钕铁硼、铝镊钴等)、T铁或U铁、华司(也叫顶板)组成。

支撑系统:由各种支架组成(有铁盆架、铝盆架和塑胶支架等)。

悬置系统:环边(有泡沫边、橡胶边、布边和纸边和一些新材料边等)和弹波(布弹波和一些新材料弹波)组成。

振动系统:振膜(有锥盆、音膜和振动板等)和音圈组成。

三.电动式扬声器的工作原理左手定则:把左手放在磁场中,让磁力线穿过掌心,四指指向电流方向。

拇指指向的方向就是导线受力方向。

电磁驱动原理:即是带有信号的电流,流过处于磁场中的线圈;线圈在磁场力作用下产生振动,振动传递给振动零件,推动空气产生声波,发出声音。

这就是电动式扬声器的基本工作原理四.电动式扬声器的主要技术参数指标阻抗:扬声器的阻抗是加在音圈的两端的电压和流过音圈的电流之比,即一个从输入端看来的纯电阻值。

也等于音圈直流电组加机械回路反射阻抗值(主要包括感抗、质量抗、顺抗等)。

在阻抗模值随频率变化的曲线上,是指紧跟在第一个极大值后面的极小值。

阻抗随频率变化的特性曲线如图示:最大噪声功率:在额定频率范围内,馈给扬声器单元或系统规定的噪声信号(模拟节目信号),在工作100小时后,恢复24小时。

不产生热损坏和机械损坏。

长期最大功率:馈给扬声器单元或系统规定的噪声信号(模拟节目信号),持续时间1分钟、间隔2分钟、重复10次,不产生热损坏和机械损坏。

关于扬声器的介绍

关于扬声器的介绍

关于扬声器的介绍扬声器,也被称为扬声器或喇叭,是一种将电信号转换为声音信号的装置。

它是音频系统中不可或缺的组件,广泛应用于音响设备、家庭影院、汽车音响和电视机等等。

扬声器通过振动发出声音,使得人们能够听到来自不同声源的声音,从而对信号进行音频重现。

扬声器的功能是将电信号转换为声音信号。

当音频信号通过扬声器传输时,它会通过扬声器的磁场影响扬声器的振膜。

振膜会随着电流的变化而振动,进而使得空气颤动,产生压力波,从而形成声波。

这些声波在空气中传播并最终到达人类的耳朵,我们就能够听到声音。

扬声器的工作原理基于电磁感应定律和震动传导原理。

它由驱动单元、振膜和外壳等部分组成。

其中驱动单元通常由磁铁和线圈组成。

线圈连接电源,电流通过线圈会产生磁场,这个磁场与磁铁产生相互作用,从而使得线圈产生力,将振膜向前或向后推动。

振膜是扬声器中负责震动的部分,它通过与驱动单元的相互作用,将电信号转化为物理振动,从而形成压力波,产生声音。

外壳则用来保护驱动单元和振膜,并且帮助操纵声音的扩散和方向性。

扬声器的设计和制造涉及到电声学、力学和材料科学等知识领域。

一个好的扬声器应该能够提供清晰、真实、立体的声音。

为了提高扬声器的性能,许多技术和设计被引入进来,如低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器等,它们能够在不同频率范围内提供更好的音质。

此外,扬声器还可以根据特定的应用需求进行设计和制造,如防水扬声器、车载扬声器和环绕立体声扬声器等等。

现代扬声器已经从最初的机械式设计发展到了电子技术的应用。

随着科技的发展,数字信号处理技术被应用于扬声器的设计,通过数字信号处理器(DSP)来调整声音的均衡、延迟、音量和方向性等参数,以及通过使用更先进的材料和工艺来提升音质。

与此同时,更小、更轻的扬声器也被开发出来,方便人们携带和安装。

在现代生活中,扬声器扮演着重要的角色。

它们被广泛应用于各种场景,如家庭娱乐、音乐会、电影院、会议室、体育场馆等等。

扬声器通过传播声音,使人们能够享受到优质的音乐和声音效果。

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扬声器(又称音箱)是音响系统的喉舌,直接影响着还音的质量,是音响系统最关键的部分之一。

扬声器的功率是把一种可听范围内的音频信号通过换能器(扬声器单元)转变为具有足够声压级的可听声音。

怎样才能更有铲地完成这种转换呢?首先必须了解声音信号的属性,其次要了解并熟悉扬声器的主要技术特性,正确选择好扬声器。

声音信号属性主要是指人声、乐声以及各种音效。

这些声音信号都是一种随机信号,其波形比较复杂,但属人耳可听声音的频率范围(20Hz~20kHz),其中人声的频谱范围约在150Hz~4kHz;各种音乐的频谱范围可达40Hz~18kHz。

平均频谱的能量分布为:低音和中低音部分最大,中高音部分其次,高音部分最小(约占中、低音部分能量的1/10,人声的能量主要集中在200Hz到3.5kHz的频率范围)。

这些可闻声随机信号幅度的峰值比它的平均值约大出10~15dB。

因此,要能正确地重放出这些随机信号,保证重放信号的音质优美动听,扬声器就必须具有宽广的频响特性、足够的声压级和信号动态范围,并具有高效率的电功率转换成声压的灵敏度。

扬声器系统具有不少与音色效果和使用场合直接相关的技术特生,要用好用活这些技术特性,我们必须对它们有一定的了解。

分频系统广播、电影、电视、剧院、舞厅、会议厅、体育场所使用的扬声器分频系统,有(二路)二分频、(三路)三分频系统。

音频信号的频宽从20Hz~20kHz,单用一种扬声器单元是无法满足整个频段的频率响应的,换言之,要用一种扬声器单元把20Hz~20kHz各频率均匀重放是绝大不可能的。

例如口径为12英寸的扬声器单元,低频特性较好,失真不大,但1.5kHz以上的信号,其响应能力就很差了。

反之,2英寸口径的扬声器单元,重放3kHz以上的音频信号响应很好,却无法重放中音和低音信号。

于是必须由各种频响特性单元组成的扬声器系统去完成宽频段音频的重放任务。

例如由低音、高音两单元组成的二分频扬声器系统,由低音、中音和高音三种单元组成的三分频扬声器系统。

二分频扬声器系统结构比较简单,但中频段的响应不甚理想。

为了解决中频段的响应,厂家采取折衷的办法,把低音单元的频响特性向上移,而又把高音单元的频响特性向下移,分频点想办法设定在400Hz到1500Hz之间(图1是高低频单元频响作向下、上移的结果)。

分频交叉点往往有下陷现象,实际应用时可根据厂家提供的资料,在分频交叉点部位使用均衡器根据实际需要进行提升。

图1交叉点在400Hz。

三分频扬声器系统各单元的频响特性就不用折衷了,可充分发挥它们各自的长处,两个分频的交叉点是选在中音人声和乐声频谱重要部分的上、下边缘处,这对声音质量没有任何影响。

交叉点的下陷现象可以通过调整均衡器得到解决。

二分频、三分频扬声器系统被广播、电影、电视、音乐厅、歌剧院、会议厅、体育场馆广泛使用。

三分频扬声器的特点是失真小、清晰度高,低音和高音间交叉点频段性能好,频响频带宽,扬声器系统的功率处理能力好,扬声器系统不容易损坏。

扬声器单元是一种电信号与声音之间的换能器。

扬声器系统的“灵敏度”实质上是一种“转换效率”的体现,如何以相对较小的输入功率转换成很响亮的声音,取决于扬声器系统的转换效率高低,亦即由扬声器系统的灵敏度高低而定。

由于设计技术、选用材料、生产技能和生产工艺等诸多方面的差异,灵敏度的差异是很大的。

扬声器的灵敏度是指供给扬声器单元1W的电功率,在扬声器轴线方向离开1m处所测得的声压级大小。

灵敏度高的扬声器可超过100dB以上。

一般是灵敏度高的扬声器在同等条件发出的声音大,如果甲乙两扬声器的灵敏度相差3dB声压级,那么要达到同等的声压级输出,就要灵敏度低的扬声器增加一倍的电功率输入,或减少灵敏度高的扬声器一倍的电功率输入。

人们可能会关心两个相同声压级的扬声器放在一起,它们合成的声压级是多少?我们设定声压级同是80dB的两个声音同时在一起出现(80dB相当于大声说话时离发声体1m处的声压级)。

它的合成声压级不是160dB,这会大大地超出了人耳所能忍受的120dB限度。

那么应该是多少dB呢?这可以用声音的能量叠加按对数运算规律来算出其结果:因为总声压级Lp=10Lgn+20Lp Pe/P0(dB)。

在这里,我们设定的是声压级同是80dB的两个声音同时在一起出现,所以上等式中n=2,20Lg Pe/P0=80dB。

所以总声压级为Lp=10Lgn+20Lg Pe/P0=10Lg2+20LgPe/P0=3+80=83(dB)同理,若我们设定的是声压级同是80dB的三个声音同时在一起出现,那么等式中的n=3,20Lg Pe/P0=80dB,总声压级则为Lp=10Lgn+20LgPe/P0=10Lg3+20 Lg Pe/P0=4.77+80=84.77(dB)音响工程往往会遇到这样的事例:一只灵敏度为99dB的音箱,单价2万元,另一只是90dB,单价只5000元,灵敏度为99dB的音箱,虽然单价高,但转换效率高,响度大,要8只90dB灵敏度的音箱的总声压才有99dB的响度,那么5000×8=4(万元),加上8台功率放大器的成本就远远超出2万元了,所以一般是选用音箱灵敏度高的较为合算。

下面列出一组音箱数和合成声压级,供参考:音箱数1只2只4只8只16只SPL(合成声压数)90dB 93dB 96dB 99dB 102dB实际应用中,扬声器系统的输入功率都远远大于1W,一般从50W到2000W或更大一些,因此工作时都可以输入这个最大的允许电功率(一般以扬声器最大承受功率的1.5倍为最佳)。

以额定最大功率输入扬声器,在扬声器轴向1m处产生的声压级称为最大声压级SPL max。

例如:灵敏度=100dB,1W/1m的扬声器,若最大功率承受能力为1200W,那么它的最大声压级SPL max=100+30.8=130.8(dB)。

工作时千万不要追求低音的力度而满功率工作,最理想是80%的功率输出,音响工程可增加超低音的扬声器去加强低频特别是鼓乐器声音的力度。

而广播、电视、电影的专业监听一般使用有高、中、低(低音音箱纸盘15英寸)三分频的音箱,其音频段的频响效果已经很好了。

扬声器系统的功率处理能力和功率压缩扬声器系统的功率处理能力代表扬声器承受长期连续安全工作的功率输入能力,也称扬声器的额定输入功率。

了解扬声器的功率处理能力,必须懂得扬声器驱动器是如何被损坏的,驱动器的损坏模式有两种:一种是音圈过热损坏(音圈烧毁、过热变形、圈间击穿短路等),另一种是驱动器的振膜或周围的弹性部件损坏。

这主要发生在经常性的满负荷工作和大振幅的低频信号,而对于高音喇叭则主要是因为发生强大的正反馈信号。

所以100%的功率输出和功放功率几倍于扬声器最大承受功率,扬声器的音圈很容易被烧坏,扬声器的锥形振膜很容易被损坏。

平常所说的声音信号不是一种纯正弦波信号,而是一种随机信号。

随机信号可以用平均值、有效值(均方根植)、峰值三个参数表示。

有效值比较接近平均值,信号的发热能量基本由它确定,对于正弦波信号,峰值电平大于有效电平3dB,而对于音乐信号,峰值电平可超出有效值平达10~15dB,峰值是信号达到的最大电平,有时用峰值因子来说明峰电平与有效值电平的比率,如果峰值因子为6dB,即峰值电平是有效值电平的4倍。

例如音箱指标有一项标写按AES或IEC,额定输入功率600W,峰值为2400W,输入1200W,峰值为4800W,额定输入功率75W,250W,峰值为300W,1000W,都是4倍6dB的关系。

所谓扬声器的功率压缩,也就是扬声器加载(受热)后的声压级下降性能。

所有产品的标称功率都是音箱厂家选定的测试信号和测试条件下测试的最佳值。

实际上,当扬声器进入了工作状态(等于或大于满功率20秒之后),音圈和磁体受热升温,它们的性能下降且改变了受热前单元的原有特性,这时候的实际声压级输出就会减少。

一般情况下,扬声器音圈如受热升温60℃~80℃,额定声压级下降3dB为容限,如音圈散热效果十分优异,耐温100℃以上,实际的声压级则下降6~8dB。

如按前所介绍,加一倍数量音箱,才提升3dB声压级,6dB需要4只音箱,8dB将加8只音箱,如果厂家没有标明下降的声压级,那么我们就要认真去选购各厂家的音箱了。

在没有办法的情况下,使用时我们要考虑扬声器的良好的通风散热条件,特别是广播、电影、电视使用的监听系统,要注意保持其优质的技术性能,保证声音质量的完美。

扬声器系统的指向特性扬声器系统的指向特性是很重要的一项技术指标。

对于广播、电影、电视的录音、监听系统,由于控制室的声学设计条件好,应用面积(监听覆盖面积)不是很大,因而扬声器系统的配置变化不大,指向特性的要求显得不突出,但作为影剧院、大会议厅、体育场馆这些音响工程系统,由于声音的覆盖面积很大,扬声器系统的指向特性指标就显得十分重要了。

扬声器的指向特性是指扬声器向空间各方向发声的声压分布状况。

一般来说,扬声器发声总是有一定的指向性的,而且随频率的变化会有很大的变化,通常在低频段(低于200Hz)的声音是无方向性的,而在高频段,声音的传播则呈较强的方向性,其余在各方面均匀传播。

扬声器的指向性还可以用辐射的声束狭窄程度来衡量,声束越窄,辐射角越小。

辐射角或声束宽度,是指在指向性图案中声压级与主轴—3dB(有些标准—6dB,标写—3dB是按功率计算的,而标写—6dB是以声压级计算的)的角度,如图3。

图3偏离轴方向的声压级随偏角的增大而逐步减少。

虽然扬声器的指向特性使偏离轴向的声压级随偏角的增大而逐渐减少,但同时声压级又会随声波传播距离的增加而按距离的平方成反比地衰减:增加1倍衰减3dB增加2倍衰减6dB增加3倍衰减9.5dB增加10倍衰减20dB然而角度虽然偏离了主轴而使声压级减少,但同时随偏离角度的增加而指向点又渐近了声源,因而声压级反而不是衰减而是增加了。

实际音响工程如能较好地把两种衰减选择得当就可使它们互相补偿,从而使声音辐射得更为均匀。

扬声器的辐射角与其纸盆直径D及声音的波长λ有很大的关系,下表是扬声纸盆的直径D和声音的波长比(D/λ)与辐射角的关系。

有些资料,还列出了3D/λ的比值与辐射角的关系。

图4是扬声器纸盆的辐射角与有效直径和波长(D/λ)的关系,由此,我们可以得出以下几点简单的结论:1、扬声器的指向笥随频率变化而变化,频率越高,波长越短,纸盆有效直径与波长比值(D/λ)越大;扬声器的辐射角越小,指向性就越强,辐射范围就越窄。

2、扬声器在各频率下的辐射角大小,由扬声器的纸盒决定,不能任意改变。

3、在相同频率时,直径大的扬声器要比直径小的扬声器更具指向性,因为D/λ的比值越大,辐射角越小,声束变得尖锐而狭窄,如表:同是5000Hz的频率,以12英寸扬声器和4寸扬声器放音,5000Hz的D/λ比为4.35(12英寸),辐射角只有180;而4英寸扬声器5000Hz的D/λ比为1.5,辐射角有500。

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